JPH0549736B2 - - Google Patents
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- JPH0549736B2 JPH0549736B2 JP61301781A JP30178186A JPH0549736B2 JP H0549736 B2 JPH0549736 B2 JP H0549736B2 JP 61301781 A JP61301781 A JP 61301781A JP 30178186 A JP30178186 A JP 30178186A JP H0549736 B2 JPH0549736 B2 JP H0549736B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molybdenum
- ingot
- lanthanum oxide
- processing
- thickness
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、一般構造材、高温炉用、核燃料焼結
ボート、核融合炉用材料、電子管材料等に使用さ
れるモリブデン板とその製造方法に関する。 ［従来の技術］ 一般に、粉末冶金法で製造されるモリブデン板
は、純モリブデンによつて製造され、このモリブ
デン板の再結晶開始温度は約1000℃である。 よつて、斯る純モリブデンからなるモリブデン
板は、1000℃以上の高温で使用されると、等軸の
再結晶粒子となり、板材の脆化が生じ、また、高
温状態の荷重負荷に対し容易に変形してしまう問
題があつた。 そこで、高温において変形し易いという上述の
欠点を補うモリブデン材料として、従来は、アル
ミニウム、カリウム、ケイ素等を含有したモリブ
デン材料が用いられていた。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のモリブデン材料は、その
製造過程において、高い加工率を必要とし、且
つ、加工性が悪いため、歩留りが低く作業性も悪
く、結果として、高価な製品となつてしまい製造
上の問題となつていた。 そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑
み加工性及び歩留りに優れ、高温状態の荷重負荷
に対しても、変形量の少ない使用性の優れたモリ
ブデン板とその製造方法を提供することである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、0.1〜1.0重量％（1.0は含ま
ず）のランタン酸化物、残部がモリブデンからな
り、実質的に一定方向に伸長してなる組織を有
し、高温における変化量の少ないモリブデン板が
得られる。 また、本発明によれば、0.1〜1.0重量％（1.0は
含まず）のランタン酸化物、残部がモリブデンか
らなるインゴツトを準備する準備工程と、該イン
ゴツトの厚みに対して80％以上の総加工率で加工
させ、前記ランタン酸化物を板厚方向と実質的に
垂直方向に配列させる加工工程とを有し、前記イ
ンゴツトの結晶粒子の平均粒径が、0.5〜10.0mm
であることを特徴とするモリブデン板の製造方法
が得られる。 また、本発明によれば、前記モリブデン板の製
造方法において、前記加工工程における加工は、
熱間鍛造加工又は、圧延加工の少なくとも一種で
あることを特徴とするモリブデン板の製造方法が
得られる。 すなわち、本発明によれば、モリブデン板を製
造する場合の出発原料となるインゴツトは、たと
えば、0.1〜1.0重量％（1.0は含まず／以下、同様
とする）のランタン酸化物をドープした酸化モリ
ブデン粉末に水素還元を施し、プレス、焼結して
形成される。 本発明は、ランタン酸化物を0.1〜1.0重量％ド
ープすることにより、インゴツトの結晶粒径が従
来のドープしない純Moの場合の20〜50μmに比べ
て、著しく粗大な0.5〜10mmとなることを見出だ
して完成したものである。 ランタン酸化物のドープによるインゴツトの結
晶粒径の粗大化の機構は、種々のものが考えられ
るが、焼結してインゴツトを作製する過程におい
て、酸化物生成自由エネルギーが負の大きい値を
とるランタンが、酸素と結合して、ランタン酸化
物となるため、モリブデン粉末の焼結性を阻害す
る粉末表面の酸素を除去し、モリブデン粉末の焼
結性を促進するためであると推察される。 このように、ランタン酸化物を含み且つ予め粗
大化させた結晶粒径を有するインゴツトに、その
厚さ方向に80％以上の加工率で熱間及び温間の鋳
造及び又は圧延加工を施すと、板厚方向と垂直方
向にランタン酸化物を配列させると同時に予め粗
大化した結晶粒子は、細長く成長した粒子とな
る。この加工による結晶粒子の板厚方向と垂直方
向への延伸に伴い、インゴツト中のランタン酸化
物も延伸、切断が繰り返され、ドープ剤が微小化
すると同時に配列するものである。 細長く成長した粒子は、高温状態に置かれて
も、等軸の微細結晶とはならず、しかも、80％の
加工率により板厚方向に垂直に配列したドープ剤
によつて、板厚方向への粒成長が抑制されること
から、高温状態に置かれた場合でも、変形量の非
常に少ない、高品質のモリブデン板が得られる。 ここで、微小ドープ孔とは、インゴツト（焼結
体）内に細かく分散したランタン酸化物の所在場
所であり、破面観察を行うと孔のように見える。 また、粗大化の機構は、種々のものが考えられ
るが、焼結してインゴツトを生成する過程におい
て、酸化物生成自由エネルギーが、負の大きい値
をとるランタンが、酸素と結合して、ランタン酸
化物となるため、モリブデン粉末の焼結性を阻害
する粉末表面の酸素を除去し、モリブデン粉末の
焼結性を促進するためであると推察される。 次に、ドープ剤の配列は、加工（鍛造又は圧
延）による結晶粒子の板厚方向と垂直方向への延
伸に伴い、インゴツト中のランタン酸化物も延伸
し切断（分断）される。この加熱、加工の繰り返
しによつて、延伸、切断が繰り返され、微細化す
ると同時に配列するものである。 また、本発明において、ランタン酸化物のドー
プ量を限定したのは、0.1％未満では、十分な特
性が得られず、1.0％を越えると、硬さが増し、
加工中に割れが生じやすく、歩留まりの大幅な低
下と加工途中での切断・研磨という過大な工数増
加となるからである。また、ドープ量が多くなる
と、逆に、ドープ剤が弊害となり、再結晶後の組
織にムラが生じ、高温状態におかれた場合でも、
変形量の非常に少ない細長く成長した結晶粒子に
するための加工が困難となるからである。 換言すれば、本発明において、その総加工率を
80％以上としたのは、80％以上の高い総加工率に
より初めてドープ剤は所定方向に配列され、その
結果、高温状況下で、実質的に一定方向に伸長し
てなるインターロツキング構造を呈する粗大化結
晶粒子が得られるからである。 さらに、本発明において、高い総加工率に対し
て、ドープ剤を0.1〜1.0重量％と低濃度に規定す
るのは、これ以上の重量％では、平行に配列せし
める高加工率を施すと、割れやカケが生じてしま
い、その結果、所定方向にドープ剤を配列させる
ことも不可能となるからである。 なお、モリブデン板中のランタンはランタン酸
化物として存在している。このことはEPMA分
析により、ランタンおよび酸素の存在を確認する
とともに、同じ場所に共存していたことより推察
でき、また、Ｘ線回折による測定結果からもラン
タン酸化物と特定されるピークが検出された。 ［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。 まず、準備工程において、0.1〜1.0重量％のラ
ンタン酸化物をドープした酸化モリブデン粉末に
水素還元を施し、プレス、焼結して形成されたイ
ンゴツトを準備した。 次に、準備工程において、インゴツトに加工率
をそれぞれ変えた熱間鍛造加工、および又は熱間
圧延加工を施した。 このようにして得られた、例えば、厚さ３mm、
幅30mm、長さ120mmのモリブデン板について、変
形試験をおこなつた。モリブデン板上に約1.5Kg
の荷重を載せて、水素雰囲気中の電気炉内で、
1800℃、10時間加熱した。 変形試験の結果を表１及び表２に示す。
ボート、核融合炉用材料、電子管材料等に使用さ
れるモリブデン板とその製造方法に関する。 ［従来の技術］ 一般に、粉末冶金法で製造されるモリブデン板
は、純モリブデンによつて製造され、このモリブ
デン板の再結晶開始温度は約1000℃である。 よつて、斯る純モリブデンからなるモリブデン
板は、1000℃以上の高温で使用されると、等軸の
再結晶粒子となり、板材の脆化が生じ、また、高
温状態の荷重負荷に対し容易に変形してしまう問
題があつた。 そこで、高温において変形し易いという上述の
欠点を補うモリブデン材料として、従来は、アル
ミニウム、カリウム、ケイ素等を含有したモリブ
デン材料が用いられていた。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のモリブデン材料は、その
製造過程において、高い加工率を必要とし、且
つ、加工性が悪いため、歩留りが低く作業性も悪
く、結果として、高価な製品となつてしまい製造
上の問題となつていた。 そこで、本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑
み加工性及び歩留りに優れ、高温状態の荷重負荷
に対しても、変形量の少ない使用性の優れたモリ
ブデン板とその製造方法を提供することである。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、0.1〜1.0重量％（1.0は含ま
ず）のランタン酸化物、残部がモリブデンからな
り、実質的に一定方向に伸長してなる組織を有
し、高温における変化量の少ないモリブデン板が
得られる。 また、本発明によれば、0.1〜1.0重量％（1.0は
含まず）のランタン酸化物、残部がモリブデンか
らなるインゴツトを準備する準備工程と、該イン
ゴツトの厚みに対して80％以上の総加工率で加工
させ、前記ランタン酸化物を板厚方向と実質的に
垂直方向に配列させる加工工程とを有し、前記イ
ンゴツトの結晶粒子の平均粒径が、0.5〜10.0mm
であることを特徴とするモリブデン板の製造方法
が得られる。 また、本発明によれば、前記モリブデン板の製
造方法において、前記加工工程における加工は、
熱間鍛造加工又は、圧延加工の少なくとも一種で
あることを特徴とするモリブデン板の製造方法が
得られる。 すなわち、本発明によれば、モリブデン板を製
造する場合の出発原料となるインゴツトは、たと
えば、0.1〜1.0重量％（1.0は含まず／以下、同様
とする）のランタン酸化物をドープした酸化モリ
ブデン粉末に水素還元を施し、プレス、焼結して
形成される。 本発明は、ランタン酸化物を0.1〜1.0重量％ド
ープすることにより、インゴツトの結晶粒径が従
来のドープしない純Moの場合の20〜50μmに比べ
て、著しく粗大な0.5〜10mmとなることを見出だ
して完成したものである。 ランタン酸化物のドープによるインゴツトの結
晶粒径の粗大化の機構は、種々のものが考えられ
るが、焼結してインゴツトを作製する過程におい
て、酸化物生成自由エネルギーが負の大きい値を
とるランタンが、酸素と結合して、ランタン酸化
物となるため、モリブデン粉末の焼結性を阻害す
る粉末表面の酸素を除去し、モリブデン粉末の焼
結性を促進するためであると推察される。 このように、ランタン酸化物を含み且つ予め粗
大化させた結晶粒径を有するインゴツトに、その
厚さ方向に80％以上の加工率で熱間及び温間の鋳
造及び又は圧延加工を施すと、板厚方向と垂直方
向にランタン酸化物を配列させると同時に予め粗
大化した結晶粒子は、細長く成長した粒子とな
る。この加工による結晶粒子の板厚方向と垂直方
向への延伸に伴い、インゴツト中のランタン酸化
物も延伸、切断が繰り返され、ドープ剤が微小化
すると同時に配列するものである。 細長く成長した粒子は、高温状態に置かれて
も、等軸の微細結晶とはならず、しかも、80％の
加工率により板厚方向に垂直に配列したドープ剤
によつて、板厚方向への粒成長が抑制されること
から、高温状態に置かれた場合でも、変形量の非
常に少ない、高品質のモリブデン板が得られる。 ここで、微小ドープ孔とは、インゴツト（焼結
体）内に細かく分散したランタン酸化物の所在場
所であり、破面観察を行うと孔のように見える。 また、粗大化の機構は、種々のものが考えられ
るが、焼結してインゴツトを生成する過程におい
て、酸化物生成自由エネルギーが、負の大きい値
をとるランタンが、酸素と結合して、ランタン酸
化物となるため、モリブデン粉末の焼結性を阻害
する粉末表面の酸素を除去し、モリブデン粉末の
焼結性を促進するためであると推察される。 次に、ドープ剤の配列は、加工（鍛造又は圧
延）による結晶粒子の板厚方向と垂直方向への延
伸に伴い、インゴツト中のランタン酸化物も延伸
し切断（分断）される。この加熱、加工の繰り返
しによつて、延伸、切断が繰り返され、微細化す
ると同時に配列するものである。 また、本発明において、ランタン酸化物のドー
プ量を限定したのは、0.1％未満では、十分な特
性が得られず、1.0％を越えると、硬さが増し、
加工中に割れが生じやすく、歩留まりの大幅な低
下と加工途中での切断・研磨という過大な工数増
加となるからである。また、ドープ量が多くなる
と、逆に、ドープ剤が弊害となり、再結晶後の組
織にムラが生じ、高温状態におかれた場合でも、
変形量の非常に少ない細長く成長した結晶粒子に
するための加工が困難となるからである。 換言すれば、本発明において、その総加工率を
80％以上としたのは、80％以上の高い総加工率に
より初めてドープ剤は所定方向に配列され、その
結果、高温状況下で、実質的に一定方向に伸長し
てなるインターロツキング構造を呈する粗大化結
晶粒子が得られるからである。 さらに、本発明において、高い総加工率に対し
て、ドープ剤を0.1〜1.0重量％と低濃度に規定す
るのは、これ以上の重量％では、平行に配列せし
める高加工率を施すと、割れやカケが生じてしま
い、その結果、所定方向にドープ剤を配列させる
ことも不可能となるからである。 なお、モリブデン板中のランタンはランタン酸
化物として存在している。このことはEPMA分
析により、ランタンおよび酸素の存在を確認する
とともに、同じ場所に共存していたことより推察
でき、また、Ｘ線回折による測定結果からもラン
タン酸化物と特定されるピークが検出された。 ［実施例］ 本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。 まず、準備工程において、0.1〜1.0重量％のラ
ンタン酸化物をドープした酸化モリブデン粉末に
水素還元を施し、プレス、焼結して形成されたイ
ンゴツトを準備した。 次に、準備工程において、インゴツトに加工率
をそれぞれ変えた熱間鍛造加工、および又は熱間
圧延加工を施した。 このようにして得られた、例えば、厚さ３mm、
幅30mm、長さ120mmのモリブデン板について、変
形試験をおこなつた。モリブデン板上に約1.5Kg
の荷重を載せて、水素雰囲気中の電気炉内で、
1800℃、10時間加熱した。 変形試験の結果を表１及び表２に示す。
【表】
【表】
なお、ここで表中の熱間鍛造加工率とは、（t0
−ｔ）／t0×100（％）で表され、t0はインゴツト
の板厚、ｔは熱間鍛造加工後のモリブデン板の厚
さである。総加工率とは、（t0−Ｔ）／t0×100
（％）で表され、Ｔは熱間鍛造加工後に圧延加工
をさらに施した後のモリブデン板の厚さである。
因みに、比較例として、純モリブデンからなるイ
ンゴツトを用いて製造されたモリブデン板の変形
試験結果（ａ〜ｄ）を各表の下段に掲げている。 その結果、表１に示される通り、ランタン酸化
物を0.1〜1.0％の範囲で含有させた本発明に係る
モリブデン板（１〜４）は、鍛造加工及び圧延加
工或いは圧延加工のみでも、変形量が極めて少な
いことが認められる。 表２においても、同様に、ランタン酸化物を
0.1〜1.0％の範囲で含有させた本発明に係るモリ
ブデン板（１〜６）は、総加工率が比較例に比べ
て低くても、変形量の極めて少ないモリブデン板
が得られることが分る。 なお、第１表および第２表に示したインゴツト
の厚さは、それぞれ異なるが、総加工率を加えた
後の最終板厚が３mmになるようにサイズ設定し
た。したがつて、総加工率とその時のインゴツト
の厚さは、下記の通りである。
−ｔ）／t0×100（％）で表され、t0はインゴツト
の板厚、ｔは熱間鍛造加工後のモリブデン板の厚
さである。総加工率とは、（t0−Ｔ）／t0×100
（％）で表され、Ｔは熱間鍛造加工後に圧延加工
をさらに施した後のモリブデン板の厚さである。
因みに、比較例として、純モリブデンからなるイ
ンゴツトを用いて製造されたモリブデン板の変形
試験結果（ａ〜ｄ）を各表の下段に掲げている。 その結果、表１に示される通り、ランタン酸化
物を0.1〜1.0％の範囲で含有させた本発明に係る
モリブデン板（１〜４）は、鍛造加工及び圧延加
工或いは圧延加工のみでも、変形量が極めて少な
いことが認められる。 表２においても、同様に、ランタン酸化物を
0.1〜1.0％の範囲で含有させた本発明に係るモリ
ブデン板（１〜６）は、総加工率が比較例に比べ
て低くても、変形量の極めて少ないモリブデン板
が得られることが分る。 なお、第１表および第２表に示したインゴツト
の厚さは、それぞれ異なるが、総加工率を加えた
後の最終板厚が３mmになるようにサイズ設定し
た。したがつて、総加工率とその時のインゴツト
の厚さは、下記の通りである。
【表】
【表】
［発明の効果］
以上の説明のとおり、本発明によれば、0.1〜
1.0％のランタン酸化物のドープにより予め粗大
化させた結晶粒子を有するインゴツトを、その厚
さ方向に80％以上の加工率で熱間鍛造又は圧延加
工を施して、ドープ剤を板厚と垂直方向に配列さ
せることにより、実際の使用中の高温状態におい
て、板厚方向への粒成長が抑制されたモリブデン
板が得られ、加工性及び歩留りに優れ、高温状態
の荷重負荷に対しても、変形量の少ない使用性の
優れたモリブデン板とその製造方法を提供するこ
とができる。
1.0％のランタン酸化物のドープにより予め粗大
化させた結晶粒子を有するインゴツトを、その厚
さ方向に80％以上の加工率で熱間鍛造又は圧延加
工を施して、ドープ剤を板厚と垂直方向に配列さ
せることにより、実際の使用中の高温状態におい
て、板厚方向への粒成長が抑制されたモリブデン
板が得られ、加工性及び歩留りに優れ、高温状態
の荷重負荷に対しても、変形量の少ない使用性の
優れたモリブデン板とその製造方法を提供するこ
とができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 0.1〜1.0重量％（1.0は含まず）のランタン酸
化物、残部がモリブデンからなり、実質的に一定
方向に伸長してなる組織を有し、高温における変
化量の少ないモリブデン板。 ２ 0.1〜1.0重量％（1.0は含まず）のランタン酸
化物、残部がモリブデンからなるインゴツトを準
備する準備工程と、該インゴツトの厚みに対して
80％以上の総加工率で加工させ、前記ランタン酸
化物を板厚方向と実質的に垂直方向に配列させる
加工工程とを有し、前記インゴツトの結晶粒子の
平均粒径が、0.5〜10.0mmであることを特徴とす
るモリブデン板の製造方法。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のモリブデン板の
製造方法において、前記加工工程における加工
は、熱間鍛造加工又は、熱間加工であることを特
徴とするモリブデン板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30178186A JPS63157832A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | モリブデン板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30178186A JPS63157832A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | モリブデン板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63157832A JPS63157832A (ja) | 1988-06-30 |
| JPH0549736B2 true JPH0549736B2 (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=17901094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30178186A Granted JPS63157832A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | モリブデン板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63157832A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2464782T3 (es) | 2003-02-25 | 2014-06-04 | A.L.M.T. Corp. | Placa metálica refractaria revestida con una capa de superficie de óxido, y soporte de carga para sinterización que la utiliza |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59177345A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-08 | Toshiba Corp | 構造材用モリブデン |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP30178186A patent/JPS63157832A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63157832A (ja) | 1988-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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